Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn nào?

1. Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn nào?

A. Năng lượng toàn phần.

B. Động lượng.

C. Số nuclôn.

D. Khối lượng nghỉ.

Giải thích:

Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn số nơtron.

Đáp án đúng là đáp án: D

2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:

Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

Năng lượng toàn phần bao gồm năng lượng ở dạng thông thường (như động năng hay lượng tử năng lượng) và năng lượng nghỉ.

Tổng năng lượng toàn phần của các hạt trước phản ứng và tổng năng lượng toàn phần của các hạt sau phản ứng bao giờ cũng bằng nhau.

Định luật bảo toàn động lượng p1 = mv1:

Tổng véctơ động lượng của các hạt trước phản ứng bằng tổng véctơ động lượng của các hạt sau phản ứng.

Định luật bảo toàn điện tích (hay nguyên tử số Z):

Tổng điện tích của các hạt trước phản ứng và sau phản ứng bao giờ cũng bằng nhau.

Định luật bảo toàn số nuclon (hay số khối A):

Tổng số n của các hạt trước phản ứng và sau phản ứng bao giờ cũng bằng nhau.

*Chú ý:

Trong phản ứng hạt nhân không có định luật bảo toàn khối lượng nghỉ.

Năng lượng của tia gamma thường bị bỏ qua

Xét về độ lớn:

mt = mA + mB: là tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng.

ms = mC + mD: là tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng.

3. Câu hỏi vận dụng liên quan: 

Câu 1: Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây ra phản ứng :   phản ứng này thu năng lượng Q = 2,7 MeV. Biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc, hãy tính động năng của hạt α. (coi khối lượng hạt nhân bằng số khối của chúng).

A. 1,3 MeV

B. 13 Me

C. 3,1 MeV

D. 31 MeV

Lời giải:

Đáp án C

Câu 2: Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 2,69 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên thu được 2 hạt α có cùng động năng. Cho mp = 1,0073u; mLi = 7,0144u; mα =4,0015u; 1u = 931 MeV/c2. Hãy tính động năng và vận tốc của mỗi hạt α tạo thành?

A. 9,755 MeV; 3,2.107m/s

B.10,5 MeV; 2,2.107 m/s

C. 10,55 MeV; 3,2.107 m/s

D. 9,755.107; 2,2.107 m/s.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 3: Một nơtơron có động năng Wn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng:  Biết hạt nhân He bay ra vuông góc với hạt nhân X. Động năng của hạt nhân X và He lần lượt là bao nhiêu: Cho mn = 1,00866 u; mx = 3,01600u; mHe = 4,0016u; mLi = 6,00808u.

Lời giải:

Đáp án B

Câu 4: Dùng một proton có động năng 5,58 (MeV) bắn phá hạt nhân  đứng yên sinh ra hạt α và hạt nhân X và không kèm theo bức xạ γ. Biết năng lượng toả ra trong phản ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành, động năng của hạt α là 6,6 (MeV) và động năng hạt X là 2,648 (MeV). Cho khối lượng các hạt tính theo u bằng số khối. Hãy cho biết góc tạo bởi hướng chuyển động của hạt α và hướng chuyển động hạt proton là bao nhiêu?

A. 1470. B. 1480. C. 1500. D. 1200.

Lời giải:

Đáp án C

Câu 5: Một hạt α có động năng 3,9 MeV đến đập vào hạt nhân   đứng yên gây nên phản ứng hạt nhân   . Hãy tính tổng động năng của các hạt sau phản ứng. Cho mα = 4,0015u; mn = 1,0087u; mAl = 26,97345u; mP = 29,97005u; 1uc2 = 931 (MeV).

A. 17,4 (MeV).

B. 0,54 (MeV).

C. 0,5 (MeV).

D. 0,4 (MeV).

Lời giải:

Tổng động năng các hạt sau phản ứng là: K = -ΔE + Kα = -(mP + mn – mAl – mα)c2 + Kα

→ K = -(29,97005 + 1,0087 – 26,97345 – 4,0015).931 + 3,9 = 0,36 ≈ 0,4 MeV

Đáp án D

Câu 6: Bắn hạt α vào hạt nhân nitơ N14 đứng yên, xẩy ra phản ứng tạo thành một hạt nhân oxi và một hạt proton. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng 1,21 (MeV). Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: mOmα = 0,21(mO + mP)2 và mpmα = 0,012(mO + mP)2. Động năng hạt α là bao nhiêu?

A. 1,555 MeV.

B. 1,656 MeV.

C. 1,958 MeV.

D. 2,559 MeV.

Lời giải:

Đáp án A

Câu 7: Bắn một hạt α có động năng 4,21 MeV vào hạt nhân nito đang đứng yên gây ra phản ứng:   . Biết phản ứng này thu năng lượng là 1,21 MeV và động năng của hạt O gấp 2 lần động năng hạt p. Động năng của hạt nhân p là bao nhiêu?

A. 1,0 MeV.

B. 3,6 MeV.

C. 1,8 MeV.

D. 2,0 MeV.

Lời giải:

Đáp án A

Câu 8: Bắn hạt α vào hạt nhân   đứng yên có phản ứng:   . Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số động năng của hạt nhân ô xi và động năng hạt α là bao nhiêu?

A. 2/9.

B. 3/4.

C. 17/81.

D. 1/81.

Lời giải:

Đáp án C

Câu 9: Cho hạt proton có động năng 1,2 (MeV) bắn phá hạt nhân   đang đứng yên tạo ra 2 hạt nhân X giống nhau nhưng tốc độ chuyển động thì gấp đôi nhau. Cho biết phản ứng tỏa ra một năng lượng 17,4 (MeV) và không sinh ra bức xạ γ. Động năng của hạt nhân X có tốc độ lớn hơn là bao nhiêu?

A. 3,72 MeV./p>

B. 6,2 MeV./p>

C. 12,4 MeV./p>

D. 14,88 MeV.

Lời giải:

Đáp án D

Câu 10: Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đang đứng yên thì thu được một hạt proton và hạt nhân ôxi theo phản ứng:   Biết khối lượng các hạt trong phản ứng trên là: ma = 4,0015u; mN = 13,9992u; mO = 16,9947u; mp= 1,0073u. Nếu bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì động năng tối thiểu của hạt α là bao nhiêu?

A. 1,503 MeV.

B. 29,069 MeV.

C. 1,211 MeV.

D. 3,007 MeV.

Lời giải:

Ta có năng lượng của phản ứng là:

ΔE = (m – m0).c2 = (mα + mN – mO – mp).c2

Vì bỏ qua động năng các hạt sau phản ứng nên: E = -Kα

→ Kα = – (4,0015 + 13,9992 – 16,9947 – 1,0073).931,5 = 1,211 MeV

Đáp án C

Câu 11: Dùng một prôtôn có động nàng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân   đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Hãy tính năng lượng toả ra trong phản ứng này theo đơn vị MeV.

A. 2,125 MeV.

B. 7,575 MeV.

C. 3,575 MeV.

D. 2,025 MeV.

Lời giải:

Đáp án A

Câu 12: Radon   là chất phóng xạ α và chuyển thành hạt nhân X. Biết rằng sự phóng xạ này toả ra năng lượng 12,5 (MeV) dưới dạng động năng của hai hạt sinh ra. Cho biết tỉ lệ khối lượng của hạt nhân X và hạt α là 54,5. Trong thực tế người ta đo được động năng của hạt α là 11,74 MeV. Sự sai lệch giữa kết quả tính toán và kết quả đo được giải thích là do có phát ra bức xạ γ. Hãy tính năng lượng của bức xạ γ.

A. 0,518 (MeV).

B. 0,525 (MeV).

C. 0,535 (MeV).

D. 0,545 (MeV).

Lời giải:

Đáp án C

Câu 13: Khi bắn hạt α có động năng K vào hạt nhân   đứng yên thì gây ra phản ứng   . Cho khối lượng các hạt nhân trong phản ứng lần lượt là mHe = 4,0015 u, mN = 13,9992 u, mO = 16,9947 u và mX = 1,0073 u. Lấy 1u = 931,5 MeV/c2. Nếu hạt nhân X sinh ra đứng yên thì giá trị của K bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án B

Câu 14. Trong phản ứng hạt nhân , trong các đại lượng sau đây, đại lượng được bảo toàn là gì

A. điện tích.

B. khối lượng.

C. số proton.

D. động năng.

Đáp án A

Câu 15. Nội dung phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phản ứng hạt nhân thu năng lượng

A. Các hạt nhân sau phản ứng bền vững hơn so với trước phản ứng

B. Không thể tự xảy ra và phải cung cấp năng lượng cho phản ứng

C. Tổng khối lượng của các hạt nhân sau phản ứng lớn hơn so với trước phản ứng

D. Tổng độ hụt khối của các hạt nhân sau phản ứng nhỏ hơn so với trước phản ứng

Đáp án A

Trong phản ứng thu năng lượng, các hạt nhân sau phản ứng kém bền vững hơn so với trước phản ứng

Câu 16. Hãy cho biết phát biểu nào sau đây sai khi nói về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân?

A. Tổng số hạt nuclon của hạt tương tác bằng tổng số nuclon của các hạt sản phẩm

B. Tổng số các hạt proton của hạt tương tác bằng tổng các hạt proton của các hạt sản phẩm

C. Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm

D. Tổng các vectơ động lượng của các hạt tương tác bằng tổng các vectơ động lượng của các hạt sản phẩm.

Đáp án B